Содержание
Светоизлучающий диод | это… Что такое Светоизлучающий диод?
Светодиоды
Светодиоды высокой мощности
Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника. Считается, что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк.
Как и в нормальном полупроводниковом диоде, в светодиоде имеется p-n переход. При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).
Не всякие полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Хорошими излучателями являются, как правило, прямозонные полупроводники типа AIIIBV (например, GaAs или InP) и AIIBVI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).
Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.
Светодиоды используются в сигнальных и осветительных приборах, например, в «твердотельных лампах».
Содержание
|
История
Первое известное сообщение о излучении света твердотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом из Маркони Лабс.
Вклад советских учёных
Обозначение светодиода в электрических схемах
Хотя люминесценцию в карбиде кремния впервые наблюдал Раунд в 1907 году, Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиолаборатории в 1923 г. показал, что она возникает вблизи p-n-перехода[1].
О. В. Лосев вполне оценил практическую значимость своего открытия, позволявшего создавать малогабаритные твёрдотельные (безвакуумные) источники света с очень низким напряжением питания (менее 10 В) и очень высоким быстродействием. Полученные им два авторских свидетельства на «Световое реле» (первое заявлено в феврале 1927 г.) формально закрепили за Россией приоритет в области светодиодов.[2]
За изучение в 60-х гг. многослойных полупроводниковых структур, так называемых гетероструктур, российский физик академик Жорес Алфёров получил Нобелевскую премию 2000 года.
Применение светодиодов
Светодиодный фонарь для сценического освещения
Применение светодиодов в светофоре
Применение светодиодов в фарах
- В уличном, промышленном, бытовом освещении.
- В качестве индикаторов, в виде одиночных светодиодов (например индикатор включения на панели прибора) так и в виде цифрового или буквенно-цифрового табло (например цифры на часах)
- Массив светодиодов используется в больших уличных экранах, в бегущих строках. Такие массивы часто называют кластеры светодиодов, светодиодные кластеры, или просто кластеры.
- В оптопарах
- Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и светофорах
- Светодиоды используются в качестве источников модулированного оптического излучения (передача сигнала по оптоволокну, пульты ДУ, светотелефоны)
- В подсветке ЖК экранов (мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты, мониторы и т. д.)
Органические светодиоды — OLED
Основная статья: OLED
Многослойные тонкоплёночные структуры, изготовленные из органических соединений, которые эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока. Основное применение OLED находит при создании устройств отображения информации (дисплеев). Предполагается, что производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, нежели производство жидкокристаллических дисплеев.
Главная проблема для OLED — время непрерывной работы, которое должно быть не меньше 15 тыс. часов. Одна проблема, которая в настоящее время препятствует широкому распространению этой технологии, состоит в том, что «красный» OLED и «зелёный» OLED могут непрерывно работать на десятки тысяч часов дольше чем «синий» OLED. Это визуально искажает изображение, причем время качественного показа неприемлемо для коммерчески жизнеспособного устройства. Хотя сегодня «синий» OLED все-таки добрался до отметки в 17,5 тыс. часов непрерывной работы.
Дисплеи из органических светодиодов широко применяются в сотовых телефонах,
См. также
- Лазерный диод
- Светодиодный экран
- Синий светодиод
Ссылки
- Яркие и сверхяркие светодиоды
- LED professional in English
- Производители светодиодов
- Познавательные статьи о светодиодах
- Применение светодиодов в компьютерном моддинге
Примечания
- ↑ ФИЗИК ЛОСЕВ Жизнь ученого Лосева Олега Владимировича
- ↑ О. В. Лосев — изобретатель кристадина и светодиода К 100-летию со дня рождения. Автор: Ю. Р. Носов
Светоизлучающий диод | это… Что такое Светоизлучающий диод?
Светодиоды
Светодиоды высокой мощности
Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника. Считается, что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк.
Как и в нормальном полупроводниковом диоде, в светодиоде имеется p-n переход. При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).
Не всякие полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Хорошими излучателями являются, как правило, прямозонные полупроводники типа AIIIBV (например, GaAs или InP) и AIIBVI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).
Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.
Светодиоды используются в сигнальных и осветительных приборах, например, в «твердотельных лампах».
Содержание
|
История
Первое известное сообщение о излучении света твердотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом из Маркони Лабс.
Вклад советских учёных
Обозначение светодиода в электрических схемах
Хотя люминесценцию в карбиде кремния впервые наблюдал Раунд в 1907 году, Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиолаборатории в 1923 г. показал, что она возникает вблизи p-n-перехода[1].
О. В. Лосев вполне оценил практическую значимость своего открытия, позволявшего создавать малогабаритные твёрдотельные (безвакуумные) источники света с очень низким напряжением питания (менее 10 В) и очень высоким быстродействием. Полученные им два авторских свидетельства на «Световое реле» (первое заявлено в феврале 1927 г.) формально закрепили за Россией приоритет в области светодиодов.[2]
За изучение в 60-х гг. многослойных полупроводниковых структур, так называемых гетероструктур, российский физик академик Жорес Алфёров получил Нобелевскую премию 2000 года.
Применение светодиодов
Светодиодный фонарь для сценического освещения
Применение светодиодов в светофоре
Применение светодиодов в фарах
- В уличном, промышленном, бытовом освещении.
- В качестве индикаторов, в виде одиночных светодиодов (например индикатор включения на панели прибора) так и в виде цифрового или буквенно-цифрового табло (например цифры на часах)
- Массив светодиодов используется в больших уличных экранах, в бегущих строках. Такие массивы часто называют кластеры светодиодов, светодиодные кластеры, или просто кластеры.
- В оптопарах
- Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и светофорах
- Светодиоды используются в качестве источников модулированного оптического излучения (передача сигнала по оптоволокну, пульты ДУ, светотелефоны)
- В подсветке ЖК экранов (мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты, мониторы и т. д.)
Органические светодиоды — OLED
Основная статья: OLED
Многослойные тонкоплёночные структуры, изготовленные из органических соединений, которые эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока. Основное применение OLED находит при создании устройств отображения информации (дисплеев). Предполагается, что производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, нежели производство жидкокристаллических дисплеев.
Главная проблема для OLED — время непрерывной работы, которое должно быть не меньше 15 тыс. часов. Одна проблема, которая в настоящее время препятствует широкому распространению этой технологии, состоит в том, что «красный» OLED и «зелёный» OLED могут непрерывно работать на десятки тысяч часов дольше чем «синий» OLED. Это визуально искажает изображение, причем время качественного показа неприемлемо для коммерчески жизнеспособного устройства. Хотя сегодня «синий» OLED все-таки добрался до отметки в 17,5 тыс. часов непрерывной работы.
Дисплеи из органических светодиодов широко применяются в сотовых телефонах,
См. также
- Лазерный диод
- Светодиодный экран
- Синий светодиод
Ссылки
- Яркие и сверхяркие светодиоды
- LED professional in English
- Производители светодиодов
- Познавательные статьи о светодиодах
- Применение светодиодов в компьютерном моддинге
Примечания
- ↑ ФИЗИК ЛОСЕВ Жизнь ученого Лосева Олега Владимировича
- ↑ О. В. Лосев — изобретатель кристадина и светодиода К 100-летию со дня рождения. Автор: Ю. Р. Носов
Светоизлучающий диод (LED) — работа, конструкция и обозначение
Электроника
приборы и схемы >> Полупроводники
диоды >> Светоизлучающий диод (LED)
Что такое свет?
Перед входом в
как работает светодиод, давайте сначала кратко рассмотрим сам свет.
С древних времен человек получал свет от различных
источники, такие как солнечные лучи, свечи и лампы.
В 1879 году Томас
Эдисон изобрел лампочку накаливания. В свете
лампочка, электрический ток проходит через нить внутри
лампочка.
Когда достаточно
через нить проходит ток, она нагревается и
излучает свет. Свет, излучаемый нитью накала, является результатом
электрической энергии, преобразованной в тепловую энергию, которая, в свою очередь,
превращается в световую энергию.
В отличие от света
лампочка, в которой электрическая энергия сначала превращается в тепло
энергия, электрическая энергия также может быть напрямую преобразована
в энергию света.
Светоизлучающий
Диоды (светодиоды), электрическая энергия, протекающая через них,
непосредственно преобразуется в световую энергию.
Свет – это тип
энергия, которую может выделить атом.
Свет состоит из множества мелких частиц, называемых фотонами. Фотоны обладают энергией и
импульс, но не масса.
Атомы являются основными
строительные блоки материи. Каждый объект во Вселенной
состоит из атомов. Атомы состоят из мелких частиц, таких как
электроны, протоны и нейтроны.
Электроны
отрицательно заряжены, протоны заряжены положительно, а
нейтроны не имеют заряда.
Привлекательный
сила между протонами и нейтронами заставляет их слипаться
вместе образуют ядро. Нейтроны не имеют заряда. Следовательно
общий заряд ядра положительный.
Отрицательно
заряженные электроны всегда вращаются вокруг положительно заряженных
ядра из-за электростатической силы притяжения
между ними. Электроны вращаются вокруг ядра в
различные орбиты или оболочки. Каждая орбита имеет разную энергию
уровень.
Например,
электроны, вращающиеся очень близко к ядру, имеют низкую энергию
тогда как электроны вращаются дальше от ядра
обладают высокой энергией.
Электроны в
Нижний энергетический уровень требует дополнительной энергии для прыжка
на более высокий энергетический уровень. Эта дополнительная энергия может быть
подается из внешнего источника. Когда электроны вращаются вокруг
ядра получают энергию из внешнего источника, они прыгают в более высокие
орбита или более высокий энергетический уровень.
Электроны в
более высокий уровень энергии не будет оставаться в течение длительного периода времени. После
короткое время электроны возвращаются на более низкий энергетический уровень.
Электроны, перескакивающие с более высокого энергетического уровня на более низкий
энергетический уровень высвобождает энергию в виде фотона или
легкий. В некоторых материалах эта потеря энергии высвобождается в основном
в виде тепла. Электрон, теряющий большую энергию
высвобождает фотон большей энергии.
Что такое свет
Излучающий диод (светодиод)?
Светоизлучающий
Диоды (светодиоды) являются наиболее широко используемыми полупроводниковыми
диоды среди всех различных типов полупроводников
Диоды в наличии сегодня. Светодиоды излучают либо видимые
свет или невидимый инфракрасный
светится при прямом смещении. Светодиоды, излучающие невидимое
инфракрасный свет используется для дистанционного управления.
Светоизлучающий
Диод (LED) — оптический полупроводниковый прибор, излучающий
свет, когда напряжение
применены. Другими словами, светодиод представляет собой оптический
полупроводниковый прибор, преобразующий электрическую энергию в
Световая энергия.
При излучении света
Диод (светодиод) с прямым смещением, свободный
электроны в зоне проводимости рекомбинируют с дырками в
валентную зону и высвобождает энергию в виде света.
Процесс
излучающий свет в ответ на сильное электрическое
поле или поток электрического
ток называется электролюминесценцией.
Обычный диод с p-n переходом
пропускает электрический ток только в одном направлении. Это позволяет
электрический ток при прямом смещении и не позволяет
электрический ток при обратном смещении. Таким образом, нормальный p-n
Диод-переходник работает только в режиме прямого смещения.
Как обычный p-n
переходные диоды, светодиоды тоже работают только при прямом смещении
условие. Для создания светодиода материал n-типа должен быть
подключен к отрицательной клемме аккумулятора и p-типа
материал должен быть подключен к положительной клемме
батарея. Другими словами, материал n-типа должен быть
отрицательно заряжены, и материал p-типа должен быть
положительно заряжен.
Строительство
Светодиод подобен обычному диоду с p-n переходом, за исключением того, что
галлий, фосфор и мышьяк материалы используются для
конструкции вместо кремниевых или германиевых материалов.
В нормальном p-n
переходных диодов, кремний наиболее широко используется, потому что он
менее чувствительны к температуре. Кроме того, он позволяет электрически
ток эффективно без каких-либо повреждений. В некоторых случаях,
германий используется для изготовления диодов.
Однако кремний или
германиевые диоды не излучают энергию в виде света.
Вместо этого они излучают энергию в виде тепла. Таким образом, кремний
или германий не используется для изготовления светодиодов.
Слои светодиодов
Светоизлучающий
Диод (LED) состоит из трех слоев: p-типа
полупроводник,
Полупроводник n-типа и обедненный слой. р-тип
полупроводник и полупроводник n-типа разделены
область истощения
или обедненный слой.
Полупроводник P-типа
Если трехвалентный
примеси добавляются к собственному или чистому полупроводнику,
образуется полупроводник р-типа.
В р-типе
полупроводник, дырки являются основными носителями заряда и свободными
электроны являются неосновными носителями заряда. Таким образом, отверстия несут
большая часть электрического тока в полупроводнике р-типа.
Полупроводник N-типа
Если пятивалентный
примеси добавляются к собственному полупроводнику, n-типу
образуется полупроводник.
В n-типе
полупроводник, свободные электроны являются основными носителями заряда
а дырки являются неосновными носителями заряда. Таким образом, бесплатно
электроны переносят большую часть электрического тока в n-типе
полупроводник.
Слой или область истощения
Область обеднения
область, присутствующая между полупроводником p-типа и n-типа
где отсутствуют подвижные носители заряда (свободные электроны и дырки).
подарок. Эта область действует как барьер для электрического тока.
Он противостоит потоку электронов из полупроводника n-типа и
поток дырок из полупроводника р-типа.
Для преодоления
барьер обедненного слоя, нам нужно применить напряжение, которое
выше барьерного потенциала обедненного слоя.
Если применяется
напряжение больше, чем барьерный потенциал истощения
слой, начинает течь электрический ток.
Как светло
Излучающий диод (LED) работает?
Светоизлучающий
Диод (светодиод) работает только в режиме прямого смещения. Когда Свет
Излучающий диод (светодиод) смещен в прямом направлении, свободные электроны
со стороны n, а отверстия со стороны p сдвинуты к
узел.
Когда свободные электроны
достигают соединения или области обеднения, некоторые из свободных
электроны рекомбинируют с дырками в положительных ионах. Мы
известно, что положительные ионы имеют меньше электронов, чем
протоны. Поэтому они готовы принять электроны. Таким образом,
свободные электроны рекомбинируют с дырками в обедненной области.
Аналогичным образом дырки с p-стороны рекомбинируют с электронами
в области истощения.
Из-за
рекомбинация свободных электронов и дырок в обедненной
область, ширина
области истощения уменьшается. В результате больше заряда
перевозчики будут пересекать p-n
узел.
Часть заряда
носители с p-стороны и n-стороны будут пересекать p-n переход
прежде чем они рекомбинируют в области истощения. Например,
некоторые свободные электроны из полупроводника n-типа пересекают p-n
переходе и рекомбинирует с дырками в полупроводнике p-типа. В
аналогичным образом дырки из полупроводника p-типа пересекают p-n
переходе и рекомбинирует со свободными электронами в n-типе
полупроводник.
Таким образом, рекомбинация
происходит в области обеднения, а также в р-типе и
полупроводник n-типа.
Свободные электроны
в зоне проводимости высвобождает энергию в виде света
прежде чем они рекомбинируют с дырками в валентной зоне.
Из кремния и
германиевые диоды, большая часть энергии выделяется в виде
тепла и излучаемого света слишком малы.
Однако в
такие материалы, как арсенид галлия и фосфид галлия.
испускаемые фотоны имеют достаточную энергию для создания интенсивных
видимый свет.
Как светодиод излучает свет?
При внешнем
напряжение приложено к валентности
электроны, они набирают достаточную энергию и разрывают
связи с родительским атомом. валентные электроны, которые
разрывы связи с родительским атомом называются свободными электронами.
Когда валентность
электрон покинул родительский атом, они оставляют пустое место в
валентная оболочка, на которой ушел валентный электрон. Этот пустой
пространство в валентной оболочке называется дыркой.
Энергетический уровень
все валентные электроны почти одинаковы. Группировка диапазона
энергетических уровней всех валентных электронов называется
валентная полоса.
Аналогично,
энергетический уровень всех свободных электронов почти одинаков.
Группировка диапазона энергетических уровней всех свободных электронов
называется зоной проводимости.
Энергетический уровень
свободных электронов в зоне проводимости больше, чем в
энергетический уровень валентных электронов или дырок в валентном
группа. Следовательно, свободные электроны в зоне проводимости должны
теряют энергию, чтобы рекомбинировать с дырками в
валентная полоса.
Свободные электроны
в зоне проводимости не задерживаются надолго. После
короткий период свободные электроны теряют энергию в виде
светятся и рекомбинируют с дырками в валентной зоне. Каждый
рекомбинация носителей заряда будет излучать световую энергию.
Потеря энергии
свободных электронов или интенсивность испускаемого света зависит от
запрещенная зона или энергетическая щель между зоной проводимости и
валентная полоса.
Полупроводник
устройство с большим запрещенным зазором излучает свет высокой интенсивности
тогда как полупроводниковый прибор с малой запрещенной зоной
излучает свет низкой интенсивности.
Другими словами,
яркость излучаемого света зависит от материала
используется для построения светодиода и прямого протекания тока через
ВЕЛ.
В обычном кремнии
диоды, энергетическая щель между зоной проводимости и валентной
полоса меньше. Следовательно, электроны падают только на короткое расстояние.
В результате высвобождаются фотоны низкой энергии. Эти низкоэнергетические
фотоны имеют низкую частоту, невидимую человеческому глазу.
В светодиодах энергия
Зазор между зоной проводимости и валентной зоной очень велик, поэтому
свободные электроны в светодиодах имеют большую энергию, чем свободные
электроны в кремниевых диодах. Следовательно, свободные электроны падают на
большое расстояние. В результате фотоны высокой энергии
вышел. Эти высокоэнергетические фотоны имеют высокую частоту, которая
виден человеческому глазу.
Эффективность
генерация света в светодиоде увеличивается с увеличением инжектируемого
тока и при понижении температуры.
Светоизлучающие
диоды, свет производится за счет процесса рекомбинации.
Рекомбинация носителей заряда происходит только при
условие прямого смещения. Следовательно, светодиоды работают только в прямом направлении.
условие смещения.
При излучении света
диод смещен в обратном направлении, свободные электроны (большинство
носители) с n-стороны и дырки (основные носители) с
p-сторона отходит от стыка. В результате ширина
обедненная область увеличивается и нет рекомбинации заряда
встречаются носители. Таким образом, свет не производится.
Если обратное смещение
напряжение, подаваемое на светодиод, сильно увеличивается, устройство может
также быть поврежденным.
Все диоды излучают
фотоны или свет, но не все диоды излучают видимый свет.
Материал светодиода подобран таким образом, чтобы
длина волны испускаемых фотонов находится в пределах видимого
часть светового спектра.
Светоизлучающие
диоды могут включаться и выключаться с очень высокой скоростью 1
нс.
Светоизлучающие
диод (LED) символ
Символ светодиода
похож на обычный диод с p-n переходом, за исключением того, что он
содержит стрелки, направленные в сторону от диода, указывающие на то, что
свет излучается диодом.
Светодиоды доступны
в разных цветах. Наиболее распространенные цвета светодиодов:
оранжевый, желтый, зеленый и красный.
Схема
символ светодиода не представляет цвет света.
схематическое обозначение одинаково для всех цветов светодиодов. Следовательно, это
невозможно определить цвет светодиода, увидев его
символ.
Светодиод
строительство
Один из методов
используется для создания светодиода состоит в осаждении трех полупроводниковых слоев
на подложке. Три полупроводниковых слоя, нанесенных на
подложка — полупроводник n-типа, полупроводник p-типа
и активной области. Активная область находится между
Полупроводниковые слои n-типа и p-типа.
Когда светодиод направлен вперед
смещенные свободные электроны из полупроводника n-типа и дырок
от полупроводника p-типа подталкиваются к активному
область, край.
Когда свободные электроны
со стороны n и отверстия со стороны p рекомбинируют с противоположным
носители заряда (свободные электроны с дырками или дырки со свободными
электроны) в активной области невидимый или видимый свет
излучаемый.
В светодиодах большая часть
носители заряда рекомбинируют в активной области. Следовательно, большинство
свет излучается активной областью. Активная область
также называется областью истощения.
Смещение светодиода
Сейф вперед
номинальное напряжение большинства светодиодов от 1В до 3В и выше
номинальный ток от 200 мА до 100 мА.
Если напряжение
применительно к светодиоду находится в диапазоне от 1 В до 3 В, светодиод работает отлично
потому что ток для приложенного напряжения находится в
рабочий диапазон. Однако, если напряжение, подаваемое на светодиод,
повышается до значения более 3 вольт. Истощение
область в светодиоде выходит из строя, и электрический ток
вдруг поднимается. Этот внезапный рост тока может разрушить
устройство.
Во избежание этого мы
нужно поставить резистор
(R s ) последовательно со светодиодом. Резистор (R s
) должен располагаться между источником напряжения (Vs) и светодиодом.
Резистор размещен
между светодиодом и источником напряжения называется ограничением тока.
резистор. Этот резистор ограничивает дополнительный ток, который может
уничтожить светодиод. Таким образом, токоограничивающий резистор защищает светодиод
от повреждения.
Текущий ток
через светодиод математически записывается как
Где,
I F = Прямой ток
V S = Напряжение источника или напряжение питания
V D = Падение напряжения на светодиоде
р S = Резистор или токоограничивающий резистор
Падение напряжения
количество напряжения, затрачиваемого на преодоление области обеднения
барьер (что приводит к протеканию электрического тока).
Падение напряжения
Светодиод составляет от 2 до 3 В, тогда как кремниевый или германиевый диод составляет 0,3 или
0,7 В.
Следовательно, для
для работы светодиода нам нужно применять большее напряжение, чем кремний или
германиевые диоды.
Светоизлучающий
диоды потребляют больше энергии, чем кремниевые или германиевые.
работать.
Выход
характеристики светодиода
Количество
выходной свет, излучаемый светодиодом, прямо пропорционален
количество прямого тока, протекающего через светодиод. Более
прямой ток, тем больше излучаемый выходной свет.
График зависимости прямого тока от выходного света показан на
фигура.
Видимые светодиоды
и невидимые светодиоды
Светодиоды в основном
делятся на два типа: видимые светодиоды и невидимые светодиоды.
Видимый светодиод
Тип светодиода, который излучает видимый свет. Эти светодиоды в основном
используется для отображения или освещения, где используются светодиоды
индивидуально без фотодатчиков.
Невидимый светодиод
тип светодиода, который излучает невидимый свет (инфракрасный свет). Эти
Светодиоды в основном используются с фотодатчиками, такими как фотодиоды.
Что
определяет цвет светодиода?
Используемый материал
для построения светодиода определяет его цвет. Другими словами,
Длина волны или цвет излучаемого света зависит от
запрещенная зона или энергетическая зона материала.
Различные материалы
излучают разные цвета света.
Светодиоды из арсенида галлия излучают красный и инфракрасный свет.
Светодиоды из нитрида галлия излучают ярко-синий свет.
Светодиоды с иттрий-алюминиевым гранатом излучают белый свет.
Светодиоды из фосфида галлия излучают красный, желтый и зеленый свет.
Алюминий-нитрид-галлиевые светодиоды излучают ультрафиолетовый свет.
Светодиоды из фосфида алюминия и галлия излучают зеленый свет.
Преимущества
Светодиод
- яркость света, излучаемого светодиодом, зависит от силы тока
течет через светодиод. Следовательно, яркость светодиода может быть
легко регулируется изменением тока. Это делает
возможна эксплуатация светодиодных дисплеев при различных условиях окружающей среды
условия освещения. - Светодиоды потребляют мало энергии.
- очень дешевы и легко доступны.
- имеют малый вес.
- Меньший размер.
- имеют более длительный срок службы.
- работают очень быстро. Их можно включать и выключать в очень
меньше времени. - не содержат токсичных материалов, таких как ртуть, которая используется
в люминесцентных лампах. - могут излучать разные
цвета света.
Светодиоды
Светодиоды
Светодиоды
Светодиоды
Светодиоды
Светодиоды
Недостатки
светодиодов
- светодиодов нужно
больше мощности для работы, чем у обычных диодов с p-n переходом. - Низкая светоотдача светодиодов.
Применение
светодиодов
Различные области применения светодиодов:
- Системы охранной сигнализации
- Калькуляторы
- Телефоны с картинками
- Светофоры
- Цифровые компьютеры
- Мультиметры
- Микропроцессоры
- Цифровые часы
- Автомобильные тепловые лампы
- Вспышки камеры
- Авиационное освещение
Типы
диодов
различные типы диодов:
- Стабилитрон
диод - Лавинный диод
- Фотодиод
- Свет
Излучающий диод - Лазер
диод - Туннель
диод - Шоттки
диод - Варактор
диод - П-Н
переходной диод
LED (светоизлучающий диод) | Типы лампочек
Какие они?
Светодиодные лампочки или лампы используют светоизлучающие диоды для получения света. Светодиод — это «твердотельная» технология, что означает, что материалы, используемые для генерации света, заключены в твердый материал. На практике это означает, что номинальный срок службы лампы намного больше, чем у ламп, использующих нетвердотельные технологии (например, лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы). Твердотельное освещение также гораздо менее подвержено поломкам из-за ударов или вибрации.
Откуда они взялись?
General Светодиодная технология существует уже более сорока лет. Первый светоизлучающий диод видимого спектра был изобретен в 1962 году Ником Холоньяком-младшим.
который в то время работал научным консультантом в General Electric.
Однако несколько факторов не позволили этой технологии перейти на практическое освещение. Стоимость была серьезной проблемой, производство первых светодиодов стоило более 200 долларов за диод. Еще одним ограничивающим фактором был цвет: до 70-х единственным цветом, который мог воспроизвести светодиод, был красный. Еще одним фактором была светоотдача, которая в течение ряда лет ограничивала практическое использование светодиодов приложениями для визуального сигнала, такими как индикаторы и знаки.
Говоря откровенно: это был идеальный свет, чтобы видеть, но не для того, чтобы видеть, и это было дорого.
Использование светоизлучающих диодов в лампах накаливания является относительно недавним и продолжающимся развитием. Первые массовые установки светодиодного освещения произошли буквально за последние несколько лет, и технология постоянно совершенствуется.
Как они работают?
В целях практического освещения испускаемый свет должен быть примерно белым. Поскольку настоящие светодиоды исторически давали только небелые цвета, для создания белого света используется один из двух методов.
Первая — это система RGB, которая работает путем смешивания светового потока от красных, синих и зеленых диодов, расположенных в непосредственной близости, для создания белого света.